Ondas Estacionarias: Nodos, Vientres y Resonancia
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Questions and Answers

¿Qué condición no es necesaria para la formación de una onda estacionaria?

  • Que las ondas interfieran tengan la misma longitud de onda.
  • Que las ondas interfieran viajen en sentidos opuestos.
  • Que las ondas interfieran tengan diferente frecuencia. (correct)
  • Que las ondas interfieran tengan la misma amplitud.

¿Qué característica define a los nodos en una onda estacionaria?

  • Puntos de vibración aleatoria.
  • Puntos de amplitud cero. (correct)
  • Puntos de máxima amplitud.
  • Puntos donde la frecuencia es máxima.

La distancia entre dos nodos consecutivos en una onda estacionaria es:

  • Igual al doble de la longitud de onda.
  • Igual a la longitud de onda completa.
  • Igual a un cuarto de la longitud de onda.
  • Igual a media longitud de onda. (correct)

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor las frecuencias de resonancia en un sistema?

<p>Frecuencias a las que se forman ondas estacionarias con gran amplitud. (C)</p> Signup and view all the answers

En una cuerda de longitud L, ¿cuál es la frecuencia fundamental de la onda estacionaria?

<p>$f_1 = \frac{v}{2L}$ (D)</p> Signup and view all the answers

Si aumentamos la tensión en una cuerda, ¿qué ocurre con la velocidad de propagación de las ondas y, por lo tanto, con la frecuencia de las ondas estacionarias?

<p>Aumentan tanto la velocidad como la frecuencia. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué representa 'n' en la fórmula $f_{n}={\frac {nv}{2L}}$ para los modos de vibración en una cuerda?

<p>El número del modo de vibración (armónico). (B)</p> Signup and view all the answers

Considerando una cuerda con densidad lineal $\mu$ y tensión $T$, ¿cómo se modifica la frecuencia fundamental si la densidad lineal se cuadruplica?

<p>Se reduce a la mitad (B)</p> Signup and view all the answers

Qu relacin describe correctamente la longitud de onda ($\lambda_n$) en funcin de la longitud de la cuerda (L) y el nmero de armnico (n) en una onda estacionaria?

<p>$\lambda_n = \frac{2L}{n}$ (B)</p> Signup and view all the answers

En una lnea de transmisin de radio, qu problema principal causan las ondas estacionarias?

<p>Provocan desadaptacin de impedancias y posibles daos a los componentes. (B)</p> Signup and view all the answers

Qu indica una alta relacin de onda estacionaria (ROE) en una lnea de transmisin?

<p>Una reflexin significativa de la onda incidente, indicando desadaptacin. (A)</p> Signup and view all the answers

Cul es el mximo ROE que un transmisor de 100 vatios a transistores puede soportar generalmente sin sufrir daos?

<p>1.5 (D)</p> Signup and view all the answers

Qu ocurre cuando la longitud de onda estacionaria coincide con una de las dimensiones de una sala?

<p>La sala entra en resonancia, generando interferencias constructivas y destructivas. (A)</p> Signup and view all the answers

Cmo describiras el efecto de las ondas estacionarias en la percepcin del sonido dentro de una sala?

<p>Generan puntos donde el sonido es muy fuerte y otros donde es casi inaudible. (B)</p> Signup and view all the answers

Qu nombre alternativo se le da a las ondas sonoras estacionarias en el contexto de la acstica de salas?

<p>Eigentonos o modos de la sala (D)</p> Signup and view all the answers

Cul de los siguientes factores NO influye directamente en la formacin de ondas estacionarias en una sala?

<p>La temperatura ambiente. (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

¿Qué es una onda estacionaria?

Perturbación oscilatoria con puntos inmóviles (nodos).

¿Qué son los nodos?

Puntos en una onda estacionaria que no vibran.

¿Qué son los vientres o antinodos?

Puntos en una onda estacionaria con máxima amplitud de vibración.

¿Cuál es la distancia entre nodos/antinodos?

La distancia entre dos nodos o antinodos consecutivos.

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¿Qué son las frecuencias de resonancia?

Modos de vibración específicos en los que se producen ondas estacionarias.

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¿Qué es la frecuencia fundamental?

La frecuencia de resonancia más baja.

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¿Qué son los armónicos?

Múltiplos enteros de la frecuencia fundamental.

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¿Cómo se calcula la velocidad de propagación en una cuerda?

v = sqrt(T/μ); T=tensión, μ=densidad lineal.

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Frecuencia fundamental

La frecuencia más baja a la que una cuerda vibra naturalmente.

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Nodo

Un punto en una onda estacionaria donde la amplitud es mínima (cero).

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Armónico

Múltiplo entero de la frecuencia fundamental.

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Ondas estacionarias

Ondas que parecen estar fijas en un lugar, con nodos y antinodos.

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ROE (Relación de Onda Estacionaria)

Relación de Onda Estacionaria; indica la eficiencia de la transmisión de energía.

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Resonancia (en una sala)

Condición donde la longitud de onda coincide con las dimensiones de un espacio.

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Eigentonos

También llamados modos de la sala, son patrones de ondas estacionarias en un espacio cerrado.

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Interferencia constructiva

Interferencia donde las ondas se suman, aumentando la amplitud.

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Study Notes

Definición y Formación

  • Una onda estacionaria se caracteriza por tener puntos inmóviles llamados nodos.
  • Se origina por la interferencia de dos ondas con la misma amplitud, longitud de onda y frecuencia, propagándose en sentidos opuestos.

Características

  • Las ondas estacionarias se limitan a un espacio específico, como una cuerda o un tubo.
  • La amplitud varía según la posición, pero la frecuencia es uniforme.
  • Presentan nodos (inmóviles) y vientres o antinodos (amplitud máxima).
  • La distancia entre nodos o antinodos consecutivos equivale a media longitud de onda.

Modos de Vibración y Resonancia

  • Las ondas estacionarias se pueden interpretar como modos de vibración en un medio.
  • Solo ciertas frecuencias, llamadas de resonancia, generan ondas estacionarias estables.
  • Las frecuencias de resonancia ocurren cuando la longitud de onda coincide con las dimensiones del medio.
  • La frecuencia más baja es la fundamental, y las demás son múltiplos enteros de esta.

Formación Matemática

  • Una onda estacionaria surge de la superposición de una onda y su reflejo.
  • Se forma cuando una cresta alcanza una cresta consecutiva tras recorrer un valle, o viceversa.
  • Resulta de la suma de modos de vibración, con frecuencias dadas por 𝑓ₙ = 𝑛𝑣 / 2𝐿 .
  • v es la velocidad de propagación, calculada mediante 𝑣 = √(𝑇/𝜇) , donde μ es la densidad y T la tensión.

Frecuencia Fundamental y Armónicos

  • La frecuencia más baja (n = 1) representa la distancia máxima entre nodos sin nodos intermedios.
  • El segundo armónico (n = 2) presenta un nodo intermedio.
  • Si x=L y λ=λₙ entonces L=n ⋅ λₙ/2, siendo L la longitud de la cuerda dada, λₙ= 2L/n

Ondas en Líneas de Transmisión de Radio

  • En la transmisión de radio, las ondas estacionarias surgen por desajustes de impedancia y reflexiones.
  • Pueden dañar los componentes emisores debido a la energía reflejada.
  • El ROE-metro mide la onda reflejada; un ROE de 1,5 implica una reflexión del 4%.
  • Los transmisores a válvulas son más resistentes a las ondas estacionarias que los de transistores.

Ondas Sonoras Estacionarias en Salas

  • La resonancia en una sala ocurre cuando una dimensión coincide con la longitud de onda.
  • Esto causa interferencias destructivas (silencio) y constructivas (amplitud doble).
  • La onda resultante adquiere una forma distorsionada, semejante a dientes de sierra, alterando la sinusoide original.
  • Estas ondas también se conocen como eigentonos o modos de la sala.

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Description

Explora las ondas estacionarias, formadas por la interferencia de ondas idénticas que viajan en direcciones opuestas. Identifica nodos, vientres y las frecuencias de resonancia que permiten la estabilidad de estas ondas en espacios delimitados.

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